2- Travail et énergie mécanique / 2 pts

LYCEE TECHNIQUE DE LOUM

DUREE : 2 h00min DEVOIR TROISIEME SEQUENCE ANNEE : 2019-2020 CLASSE : 1^ère MEB

EPREUVE DE SCIENCES-PHYSIQUES

EVALUATION DES RESSOURCES

1- Oxydoréduction et piles / 3 pts

1.1- Définir du point de vue électronique : a) oxydant ; b) oxydoréduction. 1pt 1.2-Faire le schéma annoté de la pile Daniell. 1pt

1.3- On donne une solution aqueuse de symbole (𝑆𝑛²⁺+ 2𝐶𝑙⁻).

a) Nommer les ions présents dans cette solution. 0,5pt b) Ecrire la formule statistique du composé ionique obtenue à partir de ces deux ions et le

nommer. 0,5pt

2- Travail et énergie mécanique / 2 pts

Partie A : Répondre par vrai ou faux

2.1- Le travail d’une force dépend du trajet suivi entre deux points A et B. 0,25pt 2.2- Une force dont le point d’application se déplace, fournit toujours un travail. 0,25pt 2.3- L’unité de la chaleur massique d’un corps est le joule par kilogramme et par newtons. 0,25pt 2.4- La quantité de chaleur échangée par un corps s’exprime en Joule. 0,25pt

Partie B : Cocher les 2 bonnes expressions

2.5- Un objet de masse m remonte une pente en étant tiré par un fil. Les frottements ne sont pas négligés.

L’objet est tiré du point A d’altitude ZA au point B d’altitude ZB. Le système étant l’objet et le référentiel terrestre. 𝑓⃗ étant la force de frottement et 𝑃⃗⃗ le poids de l’objet ; Cocher les expressions exactes. 0,5pt

a) WAB( 𝑓⃗ ) = 𝑓. 𝐴𝐵 ; b) WAB( 𝑓⃗ ) = −𝑓. 𝐴𝐵 ; b) WAB( 𝑃⃗⃗ ) = 𝑃. (𝑍𝐵− 𝑍_𝐴) ; d) WAB( 𝑃⃗⃗ ) = 𝑃. (𝑍𝐴− 𝑍_𝐵) ; 2.6-L’énergie cinétique d’un solide en translation est proportionnelle : 0,5pt a) à l’intensité de la pesanteur ; b) au carré de la vitesse ; c) à la hauteur de chute ; d) à sa masse.

EXERCICE 2 : Evaluation des savoirs et savoir-faire / 5 points

1- Oxydoréduction / 2pts

On introduit de la poudre de zinc dans 100 cm³ d’une solution aqueuse de chlorure d’or (Au³⁺ + 3Cl^–) de concentration 0,1 mol/L.

1.1- Ecrire l’équation-bilan de la réaction qui a lieu à partir des demi-équation électroniques. 1pt 1.2- Calculer la masse de zinc nécessaire à la réduction de tous les ions 𝐴𝑢³⁺. 1pt

2.- Transfert d’Energie / 3 pts

Au cours d’un orage, un grêlon de 2,5 g et de température 0°C heurte le sol à la vitesse V = 60 m/s.

L’altitude du grêlon lorsqu’il heurte le sol sera prise égale à zéro.

L’énergie au moment du choc se transforme pour moitié en énergie thermique cédée au grêlon (l’autre moitié étant transférée au sol).

On donne : g = 9,81 N/kg ; température de fusion de l’eau : 0°C

REPUBLIQUE DU CAMEROUN Paix – Travail – Patrie

MINISTERE DES ENSEIGNEMENTS SECONDAIRES DELEGATION REGIONALE DU LITTORAL DELEGATION DEPARTEMENTALE DU MOUNGO

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3^ème SEQUENCE 1^ère F3-MA Epreuve de SC-PHYSIQUES JANVIER 2020 Page 1 sur 2 t.me/KamerHighSchool

Capacité thermique de l’eau : Ce = 4180 J/Kg/K ; chaleur latente de fusion de la glace : Lf = 333 kJ/kg 2.1- De quelle espèce chimique est constitué le grêlon et quel est son état physique ? 0,5pt 2.2- Calculer l’énergie mécanique du grêlon juste avant son impact avec le sol. 0,75pt 2.3- Le grêlon étant supposé initialement immobile dans un nuage situé à une altitude H du sol.

Déterminer H à partir de la conservation de l’énergie mécanique. 0,75pt 2.4- Calculer l’énergie thermique transférée au grêlon lors du choc. En déduire la masse de glace susceptible de fondre. Le grêlon va-t-il entièrement fondre lors de ce choc ? 1pt

EVALUATION DES COMPETENCES

Le terrain de jeu pour une compétition sportive de patinage à roulettes est formé de trois parties, donc deux portions inclinées par rapport à l’horizontale intercalées par une portion horizontale BCgoogle (voir figure ci-dessous).

Un patineur de masse m = 70kg, avec ses patins se lance pour sa première compétition en partant du point A de la patinoire situé à la cote ZA = 300 cm.

Le plan horizontal passant par BC est pris comme origine de l’énergie potentielle de pesanteur du système [patineur+Terre].

Les frottements étant considérés négligeables, un dispositif approprié a permis de mesurer l’énergie mécanique du patineur en A, la lecture a donné EA = 2600 J.

On donne g = 10 N/kg ; BC = 8m ; sinα = 0,7.

TACHE 1 :

Désirant connaitre la valeur de la vitesse du patineur en A. Trois de vos amis ont chacun trouvé une valeur : Alain trouve VA = 1,78 m/s , ; Romual trouve VA = 3,78 m/s ; Bertrand trouve : VA = 4,50 m/s.

Lequel de vos amis a raison ? 3pts

TACHE 2:

Avec quelle vitesse VC, le patineur aborde t-il en C la portion CD inclinée d’un angle β tel que sinβ =0,5.

(Expliciter votre démarche). 3pts

TACHE 3 :

Après avoir parcourue une distance D sur la troisième portion, le patineur s’arrête et rebrousse chemin.

Pourquoi s’arrête-t-il ? Déterminer alors la distance D qu’il parcourt. 3pts

Présentation : 1pt

BONNE REDACTION

BONNE ANNEE 2020

3^ème SEQUENCE 1^ère F-MEB Epreuve de SC-PHYSIQUES Janvier 2020 Page 2 sur 2

α β

B C

A

D

t.me/KamerHighSchool